專利名稱：一種污泥噴播綠化基質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)邊坡綠化和山體缺口生態(tài)治理的技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于既能讓植物生長(zhǎng)發(fā)育、又不易被雨水沖刷的污泥噴播綠化基質(zhì)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)因開(kāi)發(fā)建設(shè)和城市化速度的加快，造成了城市建設(shè)與生態(tài)保護(hù)的矛盾日益加劇。在公路、鐵路、水利和市政等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中，大量挖山平地、采石取土，既破壞了地形地貌和原生植被，又形成了眾多以裸露邊坡為主要特征的山體破碎帶，這對(duì)水土保持和生態(tài)保護(hù)、城市景觀和人居環(huán)境都產(chǎn)生了極為不利的影響，因此，對(duì)裸露邊坡和山體缺口進(jìn)行治理和綠化美化已迫在眉睫。
目前，邊坡綠化和山體缺口生態(tài)治理的主要方法是采用厚層噴播技術(shù)進(jìn)行植被重建和恢復(fù)，即利用噴播設(shè)備將配制好的專用基材均勻地噴射在裸露的坡面上，形成一層既疏松透氣又具一定強(qiáng)度和肥力的人工土壤。噴播綠化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是噴射基質(zhì)的配制和植物種子的選擇，傳統(tǒng)的噴射基質(zhì)是以草炭土(有機(jī)質(zhì)類)和硅酸鹽水泥(固化劑)為主要成分，每一立方米噴播材料中包含50-70kg的噴射基質(zhì)，其中草炭土占噴射基質(zhì)重量的20-30％(固化物)。
在邊坡噴播綠化工程造價(jià)構(gòu)成中，基質(zhì)材料占有約30％的比例，成本較高，主要原因是用量最大的草炭土從東北進(jìn)入，自身潮濕(含水率40-50％)，運(yùn)費(fèi)昂貴，使每噸草炭土到達(dá)深圳的價(jià)格高達(dá)五百元左右。因此，尋求一種價(jià)格低廉的替代品或最大限度地減少草炭土的用量，就成為降低工程造價(jià)重要途徑。
在城市污水處理的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的脫水污泥。以深圳市為例，每天污水處理總量約為100萬(wàn)噸，產(chǎn)生污泥250噸(含水率為75％-85％)，所產(chǎn)生的污泥全部送至固體廢棄物場(chǎng)填埋處理，極易造成二次污染，也是政府和環(huán)保部門(mén)一直面對(duì)的老大難問(wèn)題。
城市污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵進(jìn)行熟化，一方面消毒殺菌，同時(shí)使污泥中的有機(jī)物進(jìn)行降解。腐熟污泥的肥分有機(jī)質(zhì)含量達(dá)30-50％，全氮平均為2.33％，全磷2.89％，全鉀0.35％，其中水解氮為577.25mg/kg，速效磷平均148.7mg/L，速效鉀511.15mg/L；據(jù)對(duì)吉林草炭土樣品的化驗(yàn)結(jié)果，有機(jī)質(zhì)含量為51％，全氮1.46％，水解氮為176mg/kg，速效磷25mg/L，速效鉀68mg/L。因此，發(fā)酵污泥的肥力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于草炭土。并且，通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的腐熟污泥呈膠體狀態(tài)，具有一定的粘性和塑性，非常適合添加到噴播基質(zhì)中進(jìn)行混合，故可以最大限度地代替草炭土。
本發(fā)明的目的在于利用城市污水處理的過(guò)程中，產(chǎn)生大量的脫水污泥，污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵進(jìn)行熟化，一方面消毒殺菌，同時(shí)使污泥中的有機(jī)物進(jìn)行降解。通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的腐熟污泥呈膠體狀態(tài)，具有一定的粘性和塑性，非常適合添加到噴播基質(zhì)中進(jìn)行混合，最大限度地代替草炭土，提供一種能快速在裸露坡面和山體缺口表面形成一層既能讓植物生長(zhǎng)發(fā)育、又不易被雨水沖刷的污泥噴播綠化基質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明污泥噴播綠化基質(zhì)，為一種組合物，其中每1m3土壤中加入的組分包括腐熟污泥 18-36Kg有機(jī)物 12-24kg復(fù)合肥 1-1.25kg保水劑 0.05-0.08kg膠粉 1-1.25kgPH調(diào)節(jié)劑 1kg植物種子 160-240g水 30-60L本發(fā)明所述的污泥噴播基質(zhì)采用在常溫下均勻混合而成，與土壤調(diào)制成漿狀噴播材料。
本發(fā)明所述的污泥噴播基質(zhì)的污泥是城市污水處理廠的脫水污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色，松散，無(wú)臭味，含水率40-50％。所述的污泥噴播基質(zhì)的有機(jī)物可以是鋸木屑、糠殼、磨菇肥、雞糞或上述的混合物。所述的污泥噴播基質(zhì)的復(fù)合肥可以是粒狀氮、磷、鉀三元復(fù)合肥。所述的污泥噴播基質(zhì)的保水劑是超吸水性樹(shù)脂，具有電離性基因的親水性高分子聚合物，聚合物因輕度交聯(lián)而形成網(wǎng)絡(luò)性結(jié)構(gòu)，最大吸水力達(dá)0.3-1kg/cm3。所述的污泥噴播基質(zhì)的保水劑可將偶爾的降雨、澆水快速吸收膨脹成凝膠狀將水分貯存起來(lái)，干旱時(shí)便慢慢地釋放給根系。污泥噴播基質(zhì)的所用的保水劑采用淀粉枝接型或者聚丙酰胺型。所述的污泥噴播基質(zhì)的膠粉主要作為結(jié)合劑，促使基質(zhì)與坡面粘結(jié)以及基質(zhì)硬化。所述的污泥噴播基質(zhì)的植物種子選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻姆N類外，還要特別注意選擇抗旱性、抗逆性強(qiáng)的品種。
采用本發(fā)明的污泥噴播綠化基質(zhì)對(duì)土質(zhì)或巖質(zhì)坡面進(jìn)行植被重建和恢復(fù)，能在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)裸露的邊坡或山體缺口實(shí)施綠化，最大限度地恢復(fù)植被。使用發(fā)酵污泥替代草炭土，能使噴播基材成本下降10-20％，而且使眾多的裸露邊坡、山體缺口重建植被、恢復(fù)生態(tài)，從而獲得巨大的生態(tài)效益和社會(huì)效益。將城市污泥用于裸露邊坡綠化基材的加工原料，既促進(jìn)了污泥的資源化開(kāi)發(fā)利用，又避免了由于直接填埋造成二次污染，同時(shí)，也為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
具體實(shí)施例本發(fā)明的污泥噴播綠化基質(zhì)的設(shè)計(jì)原理是利用膠粉的粘結(jié)作用，使?jié){狀噴播基質(zhì)與土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡表面粘結(jié)，通過(guò)噴射3-12cm厚的植生層，在裸露坡面或山體缺口表面形成一層既能讓植物生長(zhǎng)發(fā)育、又不易被水沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層，該污泥噴播綠化基質(zhì)形成的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層可滿足植物種子在其空隙中生根、發(fā)芽和生長(zhǎng)的條件。而一定強(qiáng)度的硬化又可防止雨水沖刷。當(dāng)植物生長(zhǎng)后，發(fā)達(dá)的根系可通過(guò)污泥噴播綠化基質(zhì)深入到土層和巖體的節(jié)理和裂隙中，起到網(wǎng)結(jié)基質(zhì)和土壤的固定作用，促進(jìn)根系的吸收和植物的生長(zhǎng)發(fā)育，從而達(dá)到恢復(fù)植被、快速綠化、永久固坡、美化環(huán)境的發(fā)明目的。
本發(fā)明污泥噴播綠化基質(zhì)為一種組合物，其中每1m3土壤中加入的組分包括腐熟污泥 18-36Kg有機(jī)物12-24kg復(fù)合肥1-1.25kg保水劑0.05-0.08kg膠粉 1-1.25kgPH調(diào)節(jié)劑 1kg植物種子 160-240g水30-60L本發(fā)明污泥噴播基質(zhì)采用在常溫下均勻混合而成，其具體方法是將上述噴播基質(zhì)組分混合均勻，與土壤調(diào)制成漿狀噴播材料。
本發(fā)明所述的污泥是城市污水處理廠的脫水污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色，松散，無(wú)臭味，含水率40-50％。有機(jī)物可以是鋸木屑、糠殼、磨菇肥、雞糞或上述的混合物。
所述的復(fù)合肥可以是粒狀氮、磷、鉀三元復(fù)合肥，復(fù)合肥養(yǎng)分全面，釋放均勻，肥效穩(wěn)定而長(zhǎng)久。
所述的保水劑是超吸水性樹(shù)脂。保水劑是一種具有電離性基因的親水性高分子聚合物，這種聚合物因輕度交聯(lián)而形成網(wǎng)絡(luò)性結(jié)構(gòu)，它的最大吸水力高達(dá)0.3-1kg/cm3，可吸收自身重量數(shù)百倍的水分，這些水分不易被一般物理方法擠排出來(lái)，而植物根系卻能吸收貯存在保水劑中的水分。保水劑可將偶爾的降雨、澆水快速吸收膨脹成凝膠狀將水分貯存起來(lái)，干旱時(shí)便慢慢地釋放給根系。所用的保水劑有國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的兩種國(guó)產(chǎn)的多為淀粉枝接型，使用壽命0.2-1年；進(jìn)口的多為聚丙酰胺型，使用壽命2-6年，吸水倍率較高，重復(fù)吸水性好。
膠粉主要作為結(jié)合劑，促使基質(zhì)與坡面粘結(jié)以及基質(zhì)硬化，膠粉用量越多，土壤粘結(jié)力越強(qiáng)，防止種植基質(zhì)從坡面滑落的作用就越明顯。但是，膠粉過(guò)多容易造成基質(zhì)板結(jié)，種子發(fā)芽率會(huì)降低，植物根系難以正常伸展。
植物種子的選擇，由于裸露坡面上環(huán)境惡劣，植物除因地制宜，選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻姆N類外，還要特別注意選擇抗旱性、抗逆性強(qiáng)的品種。實(shí)際應(yīng)用中多以一種草籽為主，多種草本、灌木、喬木和藤本種子混播，以便覆蓋度、根系、生長(zhǎng)期、抗逆性等方面優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，增強(qiáng)適應(yīng)性，同時(shí)形成接近原生態(tài)的草灌藤喬混交的立體綠化結(jié)構(gòu)，增加群落中植物的多樣性。
本發(fā)明污泥噴播綠化基質(zhì)及其制備方法不同于常規(guī)的噴播基材，主要區(qū)別在于；(1)使用發(fā)酵腐熟污泥替代傳統(tǒng)的草炭土；(2)使用膠粉取代硅酸鹽水泥；(3)在裸露邊坡上重建的植被為喬灌草藤結(jié)合的立體群落結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例深圳市鹽田區(qū)九經(jīng)口巖質(zhì)邊坡實(shí)施污泥基質(zhì)的噴混植生綠化鹽田區(qū)九經(jīng)口邊坡屬于道路開(kāi)挖形成的巖體裸露坡面，應(yīng)用面積約8000m2，大多不規(guī)整，整體偏陡，坡度60-70度。
污泥噴播綠化基質(zhì)的組成，以每1m3土壤加入以下組分計(jì)算腐熟污泥 30Kg有機(jī)物 磨菇肥10kg、糠殼3kg、鋸木屑3kg、雞糞1kg復(fù)合肥 1kgPR-3005M保水劑 0.05kg膠粉 1kg石膏 1kg植物種子 狗牙根120g、糖蜜草60g、美國(guó)刺40g、小葉相思30g、山毛豆40g、大翼豆20g水 60L土壤由當(dāng)?shù)氐某嗉t土和菜園土以3∶1混合而成。將上述配比的土壤、腐熟污泥、有機(jī)質(zhì)、復(fù)合肥、保水劑、膠粉、石膏在常溫下攪拌均勻制成污泥噴播綠化基質(zhì)，進(jìn)行噴混植生施工?；膰姴ズ穸裙?cm，先不加植物種子噴射6cm，然后再添加植物種子噴射2cm，噴后用無(wú)紡布覆蓋，并噴水養(yǎng)護(hù)。
效果施工后5-7天發(fā)芽，1個(gè)月后基本成坪，覆蓋率90％以上，5個(gè)月后喬木、灌木和藤本平均成苗率為0.5-1株/m2。種植基質(zhì)層經(jīng)12個(gè)月的自然降雨及工人澆水，基本未發(fā)現(xiàn)流失和剝落的情況，整體穩(wěn)定性較好。
權(quán)利要求
1.一種污泥噴播綠化基質(zhì)，基質(zhì)為一種組合物，其中每1m3土壤中加入的組分包括腐熟污泥 18-36Kg有機(jī)物 12-24kg復(fù)合肥 1-1.25 kg保水劑 0.05-0.08kg膠粉 1-1.25 kgPH調(diào)節(jié)劑 1kg植物種子 160-240 g水 30-60L
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥噴播綠化基質(zhì)，其特征在于所述的污泥噴播基質(zhì)采用在常溫下均勻混合而成，與土壤調(diào)制成漿狀噴播材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥噴播綠化基質(zhì)，其特征在于所述的污泥噴播基質(zhì)的污泥是城市污水處理廠的脫水污泥采用高溫堆肥的方法，經(jīng)二次生物發(fā)酵后產(chǎn)生的熟化污泥，外觀呈褐色，松散，無(wú)臭味，含水率40-50％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥噴播綠化基質(zhì)，其特征在于所述的污泥噴播基質(zhì)的有機(jī)物可以是鋸木屑、糠殼、磨菇肥、雞糞或上述的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥噴播綠化基質(zhì)，其特征在于所述的污泥噴播基質(zhì)的復(fù)合肥可以是粒狀氮、磷、鉀三元復(fù)合肥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥噴播綠化基質(zhì)，其特征在于所述的污泥噴播基質(zhì)的保水劑是超吸水性樹(shù)脂，具有電離性基因的親水性高分子聚合物，聚合物因輕度交聯(lián)而形成網(wǎng)絡(luò)性結(jié)構(gòu)，最大吸水力達(dá)0.3-1kg/cm3。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥噴播綠化基質(zhì)，其特征在于所述的污泥噴播基質(zhì)的保水劑可將偶爾的降雨、澆水快速吸收膨脹成凝膠狀將水分貯存起來(lái)，干旱時(shí)便慢慢地釋放給根系。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥噴播綠化基質(zhì)，其特征在于所述的污泥噴播基質(zhì)的所用的保水劑采用淀粉枝接型或者聚丙酰胺型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥噴播綠化基質(zhì)，其特征在于所述的污泥噴播基質(zhì)的膠粉主要作為結(jié)合劑，促使基質(zhì)與坡面粘結(jié)以及基質(zhì)硬化。
10根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥噴播綠化基質(zhì)，其特征在于所述的污泥噴播基質(zhì)的植物種子選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻姆N類外，還要特別注意選擇抗旱性、抗逆性強(qiáng)的品種。
全文摘要
本發(fā)明的污泥噴播綠化基質(zhì)為一種組合物，由發(fā)酵污泥、有機(jī)質(zhì)、復(fù)合肥、保水劑、膠粉、pH調(diào)節(jié)劑、植物種子和水在常溫下均勻混合制備而成。采用本發(fā)明的污泥噴播綠化基質(zhì)，對(duì)裸露邊坡和山體缺口進(jìn)行噴播綠化，能在短時(shí)間最大限度地恢復(fù)植被。使用發(fā)酵污泥替代草炭土，能使噴播基材成本下降10－20％，而且使眾多的裸露邊坡、山體缺口重建植被、恢復(fù)生態(tài)，從而獲得巨大的生態(tài)效益和社會(huì)效益。將城市污泥用于裸露邊坡綠化基材的加工原料，既促進(jìn)了污泥的資源化開(kāi)發(fā)利用，又避免了由于直接填埋造成二次污染，同時(shí)，也為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
文檔編號(hào)C05F17/00GK1974497SQ20061015762
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者章夢(mèng)濤, 吳衛(wèi)文 申請(qǐng)人:章夢(mèng)濤, 吳衛(wèi)文